T1 - Química de la materia viva y su estudio.

T1 – QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA Y SU T1 – QUÍMICA DE LA MATERIA VIVA Y SU ESTUDIO.ESTUDIO.

1.1. La materia viva.La materia viva.2.2. Bioelementos y principios inmediatos.Bioelementos y principios inmediatos.3.3. Enlaces químicos y su importancia en Biología.Enlaces químicos y su importancia en Biología.4.4. Estudio de la materia viva.Estudio de la materia viva.5.5. Microscopía óptica.Microscopía óptica.6.6. Microscopía electrónica.Microscopía electrónica.7.7. Procesado de material para microscopía.Procesado de material para microscopía.8.8. Métodos de estudio de los constituyentes.Métodos de estudio de los constituyentes.

ANTECEDENTES PAU:ANTECEDENTES PAU:

2002 – Septiembre: 2002 – Septiembre: definición de bioelemento y definición de bioelemento y oligoelemento;oligoelemento;

2006 – Junio: 2006 – Junio: definición de bioelemento y oligoelemento;definición de bioelemento y oligoelemento;2009 – Junio: 2009 – Junio: bioelementos y sus propiedades para la vida;bioelementos y sus propiedades para la vida;

bioelementos secundarios, moléculas bioelementos secundarios, moléculas donde se pueden encontrar;donde se pueden encontrar;

oligoelementos, qué son y nombrar los más oligoelementos, qué son y nombrar los más importantes;importantes;

T1. QUIMÍCA DE LA MATERIA VIVA Y SU T1. QUIMÍCA DE LA MATERIA VIVA Y SU ESTUDIO.ESTUDIO.

1 – LA MATERIA VIVA.1 – LA MATERIA VIVA.

¿Qué es la MATERIA VIVA?

¿Qué es la MATERIA?

“Materia es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc. (…)

En el contexto de la física moderna todas las formas de materia tienen asociadas una cierta energía pero solo algunas formas de materia tienen masa” (Wikipedia)

• MATERIA MÁSICA MICROSCÓPICA:• Agregados de moléculas formados por agrupaciones de átomos.• Que a su vez están formados por partículas subatómicas (e-, p+ y n).• Que a su vez tienen constituyentes de menor nivel (quarks).

• MATERIA MÁSICA MACROSCÓPICA:• Formada por moléculas en movimiento que define el estado físico de las sustancias. ESTADOS

DE AGREGACION DE LA MATERIA.

• MATERIA NO MÁSICA: • Formada por partículas o campos si masa como la luzo la radiación electromagnética.

• Neutrinos, graviton, fotino y gravitino:• Responsables de una parte importante de toda

la energía del universo.• No se sabe si tienen masa o no.

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• ¿Qué es la MATERIA?

• MATERIA VIVAMATERIA VIVA tipo de materia que forma a los seres vivos. tipo de materia que forma a los seres vivos.

Constituida por unos 60 elementos, casi todos los elementos estables de la Tierra, excepto los Constituida por unos 60 elementos, casi todos los elementos estables de la Tierra, excepto los gases nobles. Estos elementos se llaman gases nobles. Estos elementos se llaman bioelementos o elementos biogénicosbioelementos o elementos biogénicos..

• MATERIA NO VIVAMATERIA NO VIVA materia que forma el resto de elementos materia que forma el resto de elementos naturalesnaturales



• ¿Qué es la MATERIA VIVA?

• MATERIA VIVAMATERIA VIVA es una compleja mezcla con: es una compleja mezcla con:

– Disoluciones verdaderasDisoluciones verdaderas

• Diámetro de las partículas disueltas es < 0,001 Diámetro de las partículas disueltas es < 0,001 µ.µ.• El soluto no es visible con los instrumentos ópticos.El soluto no es visible con los instrumentos ópticos.

– Disoluciones coloidalesDisoluciones coloidales

• Diámetro de las partículas esta entre 0,1 Diámetro de las partículas esta entre 0,1 µ µ – 0,001 – 0,001 µ.µ.• Las partículas son transparentes, solo observables al Las partículas son transparentes, solo observables al ultramicroscopio.ultramicroscopio.

– Estructuras moleculares complejasEstructuras moleculares complejas



Disolución = Soluto + Disolvente

¿En qué estado físico se encuentra la MATERIA VIVA?

• Sistema físico-químico compuesto por 2 Sistema físico-químico compuesto por 2 fases:fases:

Fase dispersa:Fase dispersa:(partículas del soluto o micelas, generalmente sólidas, 0,1 (partículas del soluto o micelas, generalmente sólidas, 0,1 µ - 0,001 µ - 0,001 µ)µ)

Fase continua:Fase continua:(generalmente fluida)(generalmente fluida)

• Estados en que se puede presentar:Estados en que se puede presentar:• SOL: forma fluidaSOL: forma fluida• GEL: forma gelatinosaGEL: forma gelatinosa



MATERIA VIVA es una disolución coloidal compartimentada por millones de MATERIA VIVA es una disolución coloidal compartimentada por millones de tabiques que delimitan las células.tabiques que delimitan las células.

COLOIDE / DISPERSIÓN COLOIDAL / DISOLUCIÓN COLOIDAL

• Propiedades de las dispersiones coloidales:Propiedades de las dispersiones coloidales:• Tendencia a agregarse espontáneamente.Tendencia a agregarse espontáneamente.

• No pueden atravesar las No pueden atravesar las membranas semipermeables.membranas semipermeables.

MEMBRANA SEMIPERMEABLEMEMBRANA SEMIPERMEABLE



Membrana que permite pasar sólo determinadas moléculas o iones. Permite el paso de disolventes pero no de solutos.

(p. e. membrana celular)

CARÁCTER COLOIDAL DE LA MATERIA VIVACARÁCTER COLOIDAL DE LA MATERIA VIVA

Las dispersiones coloidales pueden presentar dos estados físicos:Las dispersiones coloidales pueden presentar dos estados físicos:



ESTADO DE SOL ESTADO DE GELMoléculas de soluto

Fase dispersante liquida

Moléculas de disolvente entre las de soluto

Las moléculas de soluto actúan como fase dispersante

• BIOELEMENTOS o ELEMENTOS BIOGÉNICOS:BIOELEMENTOS o ELEMENTOS BIOGÉNICOS: elementos de la tabla elementos de la tabla periódica que forman parte de los seres vivos.periódica que forman parte de los seres vivos.

• Según su abundancia, se clasifican en:Según su abundancia, se clasifican en:


2 – BIOELEMENTOS Y PRINCIPIOS INMEDIATOS.2 – BIOELEMENTOS Y PRINCIPIOS INMEDIATOS.

Forman las biomoléculas o principios inmediatos

Menos abundantes pero con funciones vitales

Fe, Mn, Cu, Zn, F, I, B, Si, V, Cr, Co Se, Mo, Sn

Resto de elementos (excepto gases nobles)

SIEMPRE PRESENTES EN LA MATERIA VIVA < 0,1%

No son esenciales para todos los organismos pero tienen funciones importantes

• BIOMOLÉCULAS o PRINCIPIOS INMEDIATOS:BIOMOLÉCULAS o PRINCIPIOS INMEDIATOS:moléculas orgánicas formadas por la combinación de los bioelementos.moléculas orgánicas formadas por la combinación de los bioelementos.

• Pueden ser:Pueden ser:



• ENLACE IÓNICO:ENLACE IÓNICO:• Unión entre 2 iones de distinto signo.Unión entre 2 iones de distinto signo.

• NO se da en la materia viva; SI en las sales minerales de NO se da en la materia viva; SI en las sales minerales de organismos.organismos.


3 – ENLACES QUÍMICOS Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA.3 – ENLACES QUÍMICOS Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA.


3 – ENLACES QUÍMICOS Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA.3 – ENLACES QUÍMICOS Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA.

• ENLACE POR PUENTES DE HENLACE POR PUENTES DE H++::• Unión débil entre 2 regiones moleculares con carga iónica Unión débil entre 2 regiones moleculares con carga iónica

parcial de distinto signo y que están suficientemente parcial de distinto signo y que están suficientemente próximas (p. e. Hpróximas (p. e. H220).0).

• Si son muchas las regiones moleculares atraídas, quedan Si son muchas las regiones moleculares atraídas, quedan unidas establemente (p. e. ADN).unidas establemente (p. e. ADN).

Enlace de puentes de hidrógeno entre moléculas


3– ENLACES QUÍMICOS Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA.3– ENLACES QUÍMICOS Y SU IMPORTANCIA BIOLÓGICA.

• ENLACE COVALENTE:ENLACE COVALENTE:• Unión estable en la que los eUnión estable en la que los e-- del enlace son compartidos del enlace son compartidos

por ambos átomos.por ambos átomos.

• Las moléculas así formadas no pierden estabilidad en el Las moléculas así formadas no pierden estabilidad en el ambiente acuoso de las células.ambiente acuoso de las células.


4 – ESTUDIO DE LA MATERIA VIVA.4 – ESTUDIO DE LA MATERIA VIVA.

MATERIA VIVA

EXAMEN VISUAL

(obtención de imágenes de la materia viva)

ANÁLISIS DE SUS COMPONENTES

(métodos físico-químicos que analizan su composición química)

MACROSCOPICAMENTE

• A simple vista

• Descripción del ser vivo o alguna de sus partes

MICROSCOPICAMENTE

• Con aparatos que aumentan la imagen del objeto observado

• ANATOMÍA

• MORFOLOGÍA

• FISIOLOGÍA

• ESTRUCTURA y ULTRAESTRUCTURA

• ANATOMÍA:ANATOMÍA: estudio y descripción de las partes de un estudio y descripción de las partes de un organismo.organismo.

T1. QUIMICA DE LA MATERIA VIVA Y SU T1. QUIMICA DE LA MATERIA VIVA Y SU ESTUDIO.ESTUDIO.


ANATOMÍA MACROSCOPICA

ANATOMÍA MICROSCOPICA

• MORFOLOGÍA:MORFOLOGÍA: estudio de la forma, tamaño y aspecto estudio de la forma, tamaño y aspecto externo de las partes o del todo de un organismo.externo de las partes o del todo de un organismo.



• FISIOLOGÍA:FISIOLOGÍA: estudio del funcionamiento de un organismo. estudio del funcionamiento de un organismo.



• ESTRUCTURA:ESTRUCTURA: disposición y orden de las partes con relación al disposición y orden de las partes con relación al todo y su función.todo y su función.

Estructura celular: disposición interna de las células y su forma.Estructura de un tejido: agrupación de células con una determinada función.



• ULTRAESTRUCTURA: ULTRAESTRUCTURA: cuando conocemos la estructura mediante cuando conocemos la estructura mediante microscopía electrónica.microscopía electrónica.

ULTRAESTRUCTURA DE UNA MITOCONDRIA



• Sistema óptico.Sistema óptico.– OCULAR: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen OCULAR: Lente situada cerca del ojo del observador. Amplía la imagen

del objetivo.del objetivo.– OBJETIVO: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de OBJETIVO: Lente situada cerca de la preparación. Amplía la imagen de

ésta.ésta.– CONDENSADOR: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la CONDENSADOR: Lente que concentra los rayos luminosos sobre la

preparación.preparación.– DIAFRAGMA: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador.DIAFRAGMA: Regula la cantidad de luz que entra en el condensador.– FOCO: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador.FOCO: Dirige los rayos luminosos hacia el condensador.

• Sistema mecánico.Sistema mecánico.– SOPORTE: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el SOPORTE: Mantiene la parte óptica. Tiene dos partes: el pie o base y el

brazo.brazo.– PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación.PLATINA: Lugar donde se deposita la preparación.– CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular, CABEZAL: Contiene los sistemas de lentes oculares. Puede ser monocular,

binocular, …..binocular, …..– REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar, REVÓLVER: Contiene los sistemas de lentes objetivos. Permite, al girar,

cambiar los objetivos.cambiar los objetivos.– TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico que aproxima el enfoque y TORNILLOS DE ENFOQUE: Macrométrico que aproxima el enfoque y

micrométrico que consigue el enfoque correcto.micrométrico que consigue el enfoque correcto.


5 – MICROSCOPÍA ÓPTICA.5 – MICROSCOPÍA ÓPTICA.



http://www.youtube.com/watch?v=IqIUnEuyX1E&feature=related

• Tipos de microscopios electrónicos y sus imágenes.Tipos de microscopios electrónicos y sus imágenes.



• Microscopio Electrónico de Transmisión (MET).Microscopio Electrónico de Transmisión (MET).Es un Es un microscopiomicroscopio que utiliza un haz de electrones para visualizar un objeto, debido a que utiliza un haz de electrones para visualizar un objeto, debido a

que la potencia amplificadora de un microscopio óptico está limitada por la longitud que la potencia amplificadora de un microscopio óptico está limitada por la longitud de onda de la luz visible. Lo característico de este microscopio es el uso de una de onda de la luz visible. Lo característico de este microscopio es el uso de una muestra ultrafina y que la imagen se obtenga de los electrones que atraviesan la muestra ultrafina y que la imagen se obtenga de los electrones que atraviesan la muestra. muestra.

6 – MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA.6 – MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA.


http://es.wikipedia.org/wiki/Microscopio

• Microscopio Electrónico de Barrido (MEB).Microscopio Electrónico de Barrido (MEB).

a muestra generalmente es recubierta con una capa de carbón o una capa a muestra generalmente es recubierta con una capa de carbón o una capa delgada de un metal como el oro para darle propiedades conductoras a la delgada de un metal como el oro para darle propiedades conductoras a la muestra. Posteriormente es barrida con los electrones acelerados que muestra. Posteriormente es barrida con los electrones acelerados que viajan a través del cañón. Un detector mide la cantidad de electrones viajan a través del cañón. Un detector mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen de TV o mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen de TV o una imagen digital. una imagen digital.

6 – MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA.6 – MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA.


• Preparación de muestras para microscopía óptica.Preparación de muestras para microscopía óptica.

7– PROCESADO DE MATERIAL PARA MICROSCOPÍA.7– PROCESADO DE MATERIAL PARA MICROSCOPÍA.


• Preparación de muestras para microscopía electrónica.Preparación de muestras para microscopía electrónica.

7– PROCESADO DE MATERIAL PARA MICROSCOPÍA.7– PROCESADO DE MATERIAL PARA MICROSCOPÍA.


8 – MÉTODOS DE ESTUDIO DE LOS CONSTITUYENTES.8 – MÉTODOS DE ESTUDIO DE LOS CONSTITUYENTES.


CROMATOGRAFÍA



ELECTROFORESIS EN GEL DE POLIACRILAMIDA



ULTRACENTRIFUGACIÓN

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